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(16分)碘被称为“智力元素”,科学合理地补碘可防止点缺乏症。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如有图所示。

请回答下列问题:

(1)碘是___(填颜色)固体物质,实验室常用____方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:

3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3+ 3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。

电解时,阳极上发生反应的电极反应式为________________________;阴极上观察到的实验现象是______________________________。

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案,并按要求填写下表。

要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。

试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法

实验现象及结论

 

 

(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称______,步骤⑤的操作名称是____________

步骤④洗涤晶体的目的是_______________________________。

 

答案

(1) 紫黑色  (1分)    升华 (2分)

(2) 2I —2e = I2  (I + 6OH —6e = IO3 + 3H2O)   (2分)

有气泡产生  (2分)

(3)

实验方法

实验现象及结论

取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。        (2分)

如果不变蓝,说明无I。(如果变蓝,说明有I。)    (1分)

(4) 冷却结晶(2分)    干燥(2分)    洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质  (2分)

解析:

 

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